Hoher Druck, geringe Kohlensäure

[mief]

Hallo zusammen,

ich hätte mal eine für unsere Biere spezifische Frage, da sich zu den Problemen "zu hoher Druck auf den Flaschen" und "zu wenig Kohlensäure" hier viel finden lässt, allerdings haben wir das Problem, dass in den Flaschen zwar ein hoher Druck herrscht und der Bügelverschluss uns auch mal fast um die Ohren fliegt, deweiteren ist der Kohlensäuregehalt aber auch meist eher unterdurchschnittlich (auch in nicht überschäumenden Bieren).

Ich würde also behaupten, dass sich das CO2 eher im Bereich zwischen Bier und Verschluss befindet, als im Bier. Eine falsche Zuckergabe lässt sich von der Berechnung her ausschließen, allerdings benutzten wir bisher braunen Rohrzucker. Dies werden wir jetzt ändern, aber dies sollte bei diesem Problem ja nicht der wichtige Faktor sein.

Lässt sich dies komplett vermeiden, indem wir nach dem Nachgärung bei Gärtemperatur bei den hier im Forum teils kursierenden unter 9°C reifen lassen?
Und ist es dann auch notwendig, das Bier auf eben dieser Temperatur bis zum Genuss zu halten, um dort ein Überschäumen zu vermeiden?

Schon einmal Danke für die Hilfe, ich hoffe ich habe hier nichts überlesen.

[DerDallmann]

Habt ihr überhaupt zur Reifung kaltgelagert? Erst dann bindest die Kohlensäure richtig im Bier.
Wenn ihr nur warm bei Lagertemperatur getestet habt, kann es sein, dass die Kohlensäure zu schnell entweicht.

[Tudo]

Hallo,

die Nachgärung findet immer bei der für die Hefe angegebenen Temperatur für die Hauptgärung, oder wärmer statt. Dabei baut sich der Druck in den Flaschen etc. auf.
Danach wird das Bier zum Reifen kalt gestellt. Dabei löst sich in Abhängigkeit von Lagertemperatur und Druck in der Flasche die Kohlensäure im Bier.

D.h. wenn das Bier nicht kalt steht, geht die Kohlensäure auch nicht wie gewünscht in Lösung. Ihr habt also hohen Druck in der Flasche aber weniger Kohlensäure im Bier als gewünscht.

Viele Grüße,
Udo

[cosmophobia]

Wie weit sind denn die Flaschen gefüllt, klingt ein bisschen, also ob zu viel Luft gelassen wurde.

[cosmophobia]

D.h. wenn das Bier nicht kalt steht, geht die Kohlensäure auch nicht wie gewünscht in Lösung.

Sehe ich nicht so, das CO2 bindet sich doch durch den Druck, auch wenn sich bei niedriger Temperatur etwas mehr löst.
Ich lagere z.B. auch nicht kalt und habe keine solche Probleme.

[mief]

Gefüllt sind die klassischen 0,5l-fassenden Bügelverschlussflaschen bis zur Wölbung/Beugung.

Nachgegärt wurde bei Gärtemperatur (obergärig/+-20°C), gereift dann im Keller, der hat aber eben nicht die 9°C, ist aber halt konstant kühler. Könnte hier der Fehler liegen?

[Paule]

Gefüllt sind die klassischen 0,5l-fassenden Bügelverschlussflaschen bis zur Wölbung/Beugung.

Nachgegärt wurde bei Gärtemperatur (obergärig/+-20°C), gereift dann im Keller, der hat aber eben nicht die 9°C, ist aber halt konstant kühler. Könnte hier der Fehler liegen?

Wie lang habt ihr denn reifen lassen?

[cosmophobia]

Gefüllt sind die klassischen 0,5l-fassenden Bügelverschlussflaschen bis zur Wölbung/Beugung.

Klingt schon etwas zu wenig.

[Tudo]

Sehe ich nicht so, das CO2 bindet sich doch durch den Druck, auch wenn sich bei niedriger Temperatur etwas mehr löst.

Genau, bei gleichem Druck löst sich bei niedrigerer Temperatur mehr Kohlensäure.

[mief]

Reifung stets drei Wochen, das Problem zieht sich aber auch mit der Zeit eher durch. Könnte man denn auch noch nachträglich durch Kühlung eine höhere CO2-Konzentration im Bier erzeugen?

Bis wohin sollten wir denn dann abfüllen? Mehr Bier heißt bei unserem Problem ja auch weniger Zwischenraum, in dem sich das CO2 anlagert, was doch dann eigentlich zu Flaschenbomben führen sollte.

Zu der Grafik: Ist hier "löst sich" als Synonym zu "bindet sich im Bier" zu verstehen oder gegenteiliges?

[Tudo]

Zu der Grafik: Ist hier "löst sich" als Synonym zu "bindet sich im Bier" zu verstehen oder gegenteiliges?

Ja genau. Als gelöste Kohlensäure bezeichnet man die im Bier gebundene Kohlensäure. Die Grafik zeigt die Lösung währen der Hauptgärung, d.h. bei Umgebungsdruck.

[Ladeberger]

Sehe ich nicht so, das CO2 bindet sich doch durch den Druck, auch wenn sich bei niedriger Temperatur etwas mehr löst.

Genau, bei gleichem Druck löst sich bei niedrigerer Temperatur mehr Kohlensäure.

Eine Flasche ist aber ein geschlossenes System. Hier herrscht immer ein Gleichgewicht zwischen den CO2-Partialdrücken in Flüssig- und Gasphase. Die Löslichkeit von CO2 folgt im geschlossenen System damit dem CO2 Überdruck. Wie bereits cosmophobia schrieb.

Wenn wir solche Dinge diskutieren, sollten im übrigen Kohlensäure und CO2 nicht durcheinandergeworfen werden, das sind verschiedene Baustellen.

Gruß
Andy

[tauroplu]

Hi, wenn irgend möglich und optimal ist es, das Bier stets so kühl wie möglich aufzubewahren. Wie man auf die Idee kommt, braunen Zucker zur Karbonisierung zu verwenden, kann ich nicht nachvollziehen. Zur Karbonisierung gibt es hier ja ein entsprechendes Tutorial.
Brauner Zucker enthält gewisse, unbestimmte Anteile an nicht vergärbaren Komponenten, das macht eine korrekte Karbonisierungsberechnung etwas schwierig. Zudem bringt brauner Zucker zusätzlich Geschmackskomponenten rein (meist in Richtung Karamel), die man im reintönigen UG Bier üblicherweise nicht haben will.

Daher: Normalen Haushaltszucker (weiße Raffinade) oder Traubenzucker nehmen.

[Paule]

Reifung stets drei Wochen, ...

Alles klar. Meine Frage deshalb, weil bei der (kalten) Reifung ja schon noch Kühltrub ausfällt und die Hefe besser sedimentiert.
Meine Vermutung war, dass ihr das Bier nicht lang genug reifen lasst, es sich nicht genug klärt und dann beim Einschenken das CO2 nicht (lang) im Bier hält.
Aber bei 3 Wochen sollte das schon passen.
Da ihr ja auch von überschäumenden Flaschen sprecht, fällt mir jetzt nur noch Überkarbonisierung durch zu frühes Abfüllen ein. Dann entbindet sich das gelöste CO2 eben schnell.

Ob sich CO2 im Bier bindet liegt nicht an der Temperatur. Es bindet sich auch bei höheren Temperaturen.

Grüße

Paule

[cosmophobia]

Bis wohin sollten wir denn dann abfüllen?

Orientier dich an kommerziellen Abfüllungen. Lieber noch ein wenig mehr, als zu wenig.

Mehr Bier heißt bei unserem Problem ja auch weniger Zwischenraum, in dem sich das CO2 anlagert, was doch dann eigentlich zu Flaschenbomben führen sollte.

Du möchtest doch garnicht, dass sich das CO2 im Zwischenraum anlagert, sondern im Bier.
Luft lässt sich besser komprimieren, als Flüssigkeit. Somit hast du je mehr Luft umso mehr Druck auf der Flasche, aber weniger CO2 im Bier.

[Ulrich]

erst einmal hört sich hoher Druck in der Flasche und gefühlt niedriger Kohlenstoffdioxid-Gehalt im Bier für mich wiedersprüchlich an.
Ich folgere daraus, dass sich beim Einschenken viel Kohlenstoffdioxid (=CO2) entbindet (=unlöslich wird) was sich durch eine überdurchschnittliche Schaumentwicklung zeigt.

- Der Menge an CO2 in der Flasche ist begründet duch die Menge an vergorenen Kohlehydraten (Zucker, Restextrakt oder Speise).
- Ein Teil dieser CO2 Menge geht für den Steigraum drauf, der Rest kann vollständig in Lösung gehen. (vorrausgesetzt das Gebinde ist wirklich hermetisch verschlossen),
- Die Menge, die sich dabei löst (bindet) ist abhängig vom Steigraumvolumen, Druck und Temperatur.
- Da, wie schon erwähnt, die Flasche ein geschlossenes System ist, würde sich der Druck in Abhängigkeit von der Temperatur ändern, da die CO2 Menge gleich ist, nachdem alle vergärbareb Kohlehydrate vergoren wurden.

Eine kalte Lagerung verhilft der CO2 sich fester zu Binden. Die CO2 wird sich im Glas mit der Zeit auch entbinden, aber viel langsamer. Wenn man also kalt lagert bindet sich die CO2 so fest, dass weniger Schaum entsteht. Schaumentwicklung = Entbinden der Kohlensäure.

[Braumal]

Wie die Grafik oben zeigt, löst sich bei 5° ca. doppelt soviel CO2 wie bei 25°. Das braucht aber etwas Zeit.
Wenn man also nicht kalt lagern kann, sollte man das Bier ein paar Tage in den Kühlschrank stellen, bevor man es trinkt. Meiner Erfahrung nach dauert so ca. 2 - 3 Tage. Die Kontaktfläche zw. Bier und CO2 im Flaschenhals ist ja nicht gerade gross.

Grüsse, David

[Ulrich]

Wie die Grafik oben zeigt, löst sich bei 5° ca. doppelt soviel CO2 wie bei 25°.

Achtung! Die Grafik zeigt an bei 0 barÜ!

[Ladeberger]

Wie die Grafik oben zeigt, löst sich bei 5° ca. doppelt soviel CO2 wie bei 25°. Das braucht aber etwas Zeit.
Wenn man also nicht kalt lagern kann, sollte man das Bier ein paar Tage in den Kühlschrank stellen, bevor man es trinkt. Meiner Erfahrung nach dauert so ca. 2 - 3 Tage. Die Kontaktfläche zw. Bier und CO2 im Flaschenhals ist ja nicht gerade gross.

Ne, immer noch nicht. Das CO2 entsteht doch direkt in der Flüssigkeit, nicht im Kopfraum. Zwischen der CO2 Konzentration im Bier und dem CO2-Partialdruck im Kopfraum herrscht ein Gleichgewicht. Das beudetet, dass in der fertig karbonisierten Flasche ständig gleich viel CO2 vom Bier in den Kopfraum, wie vom Kopfraum ins Bier diffundiert. Es gibt da sogar Formelwerke rund um das Henry-Gesetz dazu.

Kohlendioxid bleibt in geöffnetem, kaltem Bier besser in Lösung, weil die Löslichkeit bei Atmosphärendruck (0 bar Überdruck) höher ist. Das hat aber (wie gesagt) nichts mit der geschlossenen Flasche zu tun und ist auch unabhängig von der Dauer der Kaltlagerung. Man kann das Bier in dieser Hinsicht auch paar Minuten schockfrosten.

Die anderen Effekte rund um eine bessere "CO2 Bindung" bei Kaltlagerung haben nichts mit den thermodynamischen Vorgängen zu tun, das ist m.E. nicht nachvollziehbar. Ich vermute eher etwas in der Hinsicht, dass durch Kaltlagerung Kondensationskeime in Form von Hefe, Eiweisspartikeln, etc. sedimentieren und daher nicht zu einer erhöhten Entbindung im Glas führen. So bleibt das CO2 länger im Bier. Dies natürlich insbesondere, wenn das Bier nach der Kaltlagerung ohne dieses Sediment/Kühltrub abgefüllt wurde.

Gruß
Andy

[cosmophobia]

Danke, das mit der "besseren Bindung" bei Kaltlagerung hat mir noch nie eingeleutet.

[Braumal]

Danke für die Erklärung. Ich beobachte allerdings regelmässig folgendes Phänomen: Wenn ich die Manometerflasche in den Kühlschrank stelle, dauert es vielleicht 3 h bis das Bier auf sagen wir mal 5° abgekühlt ist. Der Druck, den das Manometer anzeigt, sinkt aber viel langsamer. Das dauert eher so ca. 2 Tage. Beim umgekehrten Vorgang (d. h. kalt zu warm) habe ich ähnliche Beobachtungen gemacht.

Also irgendwas passiert da noch in der Flasche, auch wenn das Bier schon kalt ist.
Allerdings konnte ich bei Kaufbieren noch nie feststellen, dass sie nach ein paar Tagen im KS besser wurden. Von dem her bin ich jetzt etwas verwirrt.

Grüss, David

[Sura]

Wenn der Raum in der Flasche relativ groß war, dann ist da rein von der Menge her schon mehr freies CO2 welches auch "ploppen" kann. Ergo ploppt es sowieso mehr, egal wieviel gebunden war. (Als Gedankenhilfe: Wenn fast kein Kopfraum vorhanden gewesen wäre, hätte es wohl fast garnicht geploppt, weil kaum freies CO2 da ist.)

Von daher sehe ich es so, daß ganz schlicht untercarbonisiert wurde (wenig CO2 im Bier) und die Flasche falsch gefüllt war. (freies CO2 welches dann trotzdem "ploppt".)

Wenn mit Zucker carbonisiert wurde, wieviel Gramm wurde denn auf den Liter Jungbier gegeben?

Gruß,
Kai

[Ulrich]

Ich beobachte allerdings regelmässig folgendes Phänomen: Wenn ich die Manometerflasche in den Kühlschrank stelle, dauert es vielleicht 3 h bis das Bier auf sagen wir mal 5° abgekühlt ist. Der Druck, den das Manometer anzeigt, sinkt aber viel langsamer. Das dauert eher so ca. 2 Tage. Beim umgekehrten Vorgang (d. h. kalt zu warm) habe ich ähnliche Beobachtungen gemacht. Also irgendwas passiert da noch in der Flasche, auch wenn das Bier schon kalt ist.

ja, das wurde ja auch schon gesagt. (so gemeint)
Die Produkttemperatur sinkt auf 5°C, der Partialdruck des Kohlendioxides innerhalb des Flüssigkeit ist gesunken, also niedriger als der Patialdruck des Kohlenstoffdioxides im Gasraum. Nun findet über einen gewissen zeitraum hinweg ein Ausgleich des Patialdruckes der CO2 statt. Der Druck (Gesamtdruck = Summe aller Partialdrücker der vorhandenen Gase) im Flaschenhals ist also so lange erhöht, bis nach und nach sich der Partialdruck des Kohlenstoffdioxides sich in Flüssigkeit und Gasraum ausgeglichen hat. das geht nicht so schnell, wobei sich 2 Tage für mich doch n bissel lang anhören.
Andersherum genauso.

Allerdings konnte ich bei Kaufbieren noch nie feststellen, dass sie nach ein paar Tagen im KS besser wurden. Von dem her bin ich jetzt etwas verwirrt.

ja das funktioniert mit filtriertem Bier nicht so gut. Aber wie erkläre ich das
Erklärungsversuch:
Die starke Bindung von CO2 im Bier beruht einmal auf die Viscosität des Bieres. (je höher die Viscosität, desto mehr CO2 kann gebunden werden, bzw wird das Entgasen gehemmt), aber hauptsächlich durch die Adsorbtionskraft der Kolloide der Kohlenhydrate, N-Substanzen und Hopfenbitterstoffe durch ihre große innere Oberfläche.
Da aber die kolloidale Stabilität ein Haltbarkeitsfaktor für filtrierte Biere ist, werden sie soweit, wie möglich entfernt. ( "Bitterstoffe" ist hier natürlich kein gutes Beispiel)

kurz ausgedrückt: im fertigem Bier befinden sich weniger Inhaltsstoffe, die die CO2 adsorbieren können.

[Braumal]

Hi Ulrich

Vielen Dank für die ausführliche Antwort, es freut mich immer wieder, wenn sich jemand Zeit nimmt, um einem Unbekannten Wissenlücken zu füllen.

Nun findet über einen gewissen zeitraum hinweg ein Ausgleich des Patialdruckes der CO2 statt. Der Druck (Gesamtdruck = Summe aller Partialdrücker der vorhandenen Gase) im Flaschenhals ist also so lange erhöht, bis nach und nach sich der Partialdruck des Kohlenstoffdioxides sich in Flüssigkeit und Gasraum ausgeglichen hat.

Das würde aber doch bedeuten, dass ein Teil des CO2, das sich anfangs noch im Flaschenhals befindet, nach und nach ins Bier abgegeben wird, bis die Partialdrücke sich ausgeglichen haben? Vielleicht dauert das nicht zwei Tage, so genau habe ich das noch nicht beobachtet, aber eben deutlich länger, als das Bier zum runterkühlen braucht.

Grüsse, David

[Ulrich]

nein, die CO2 Menge bleibt ja gleich.

[Ladeberger]

Braumal, das ist mengenmäßig uninteressant, was da an zusätzlichem CO2 noch eindiffundieren könnte. Lass das mal 1,5 bar Druck haben bei einem finalen Druck von 0,5 bar (kalt), dann sind in einer Flasche mit industriellem Füllstand überschlägig 0,04 g CO2 aus dem Kopfraum ins Bier diffundiert, im Vergleich zu den rund 2,5 g die in der 500ml Flasche sein sollten. Das macht die Suppe nun wirklich nicht fett! Und hier ist auch noch nicht berücksichtigt, dass der Druck alleine schon durch Kühlung etwas sinken wird, da sich Druck und Temperatur bei konstantem Volumen proportional verhalten.

Daher erneut: Dass sich Kohlendioxid aus dem Kopfraum erst irgendwie ins Bier müsste und sich dort binden soll, ist für mich physikalisch nicht nachvollziehbar. Die Magie wird sich in dem Bereich abspielen, den Ulrich rund um die Viskosität und Bierkolloide angerissen hat.

Gruß
Andy

[Braumal]

Lass das mal 1,5 bar Druck haben bei einem finalen Druck von 0,5 bar (kalt), dann sind in einer Flasche mit industriellem Füllstand überschlägig 0,04 g CO2 aus dem Kopfraum ins Bier diffundiert, im Vergleich zu den rund 2,5 g die in der 500ml Flasche sein sollten. Das macht die Suppe nun wirklich nicht fett!

OK, jetzt habe ich es verstanden, meine Theorie war wohl nicht ganz falsch, nur spielt das mengenmässig in der Praxis überhaupt keine Rolle. Danke, dass ihr euch die Zeit genommen habt, mir das zu erklären.

Grüsse, David

[mief]

Hoppla, da sind über den Nachmittag noch einmal viele Antworten gekommen, ganz großen Dank dafür. Vor allem, dass sich viele auch die Zeit genommen haben, das en detail zu erläutern.

Zusammenfassend also:
- raffinierten Zucker verwenden
- höherer Füllstand
- kühlere Reifung, gerade auch zwei, drei Tage vor dem Verzehr

Beim nächsten Braugang werde ich dies beherzigen, sollte ich erneut Probleme haben (wovon ich nicht ausgehe), melde ich mich noch einmal diesbezüglich.

[cosmophobia]

raffinierten Zucker verwenden

Wenn du es geschmacklich "reiner" haben möchtest, ja. Mit deinem hier angesprochenen Problem hat das aber wahrscheinlich nix zu tun. Wenn du nicht grad irgend nen krassen Roh-Zucker hast sonder "normalen" Braunen, sind da ja auch so 98-99% Saccharose drin.

[Sura]

Hattest du irgendwo mal geschrieben mit wieviel Zucker carbonisiert wurde?

[mief]

6,8g/l als Beispiel.

[grüner Drache]

Gefüllt sind die klassischen 0,5l-fassenden Bügelverschlussflaschen bis zur Wölbung/Beugung.

Klingt schon etwas zu wenig.

Hallo!

Ein Foto könnte es veranschaulichen!

Allzeit gut Sud!

Ciao, Alex !

[Tudo]

Was den Füllstand genormter Flaschen angeht, finden sich einige Zeichnungen im Netz. U.a. diese hier:



Bei NRW Flaschen sind es 50mm.

Vielleicht hilft es dir ja.

Viele Grüße,
Udo

[Tudo]

Schablonen zur Füllstandskontrolle gibts hier:

http://gowi-schablonen.de/schablonen/schablonen.htm